Вестник БГУ. Математика, информатика
Библиографическое описание:
, , , ТЕОРИЯ АКУСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГОВОЙ УПРУГОСТИ ЖИДКОСТЕЙ // Вестник БГУ. Математика, информатика. - 2018. №4. . - С. 37-47.
Заглавие:
ТЕОРИЯ АКУСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГОВОЙ УПРУГОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
Финансирование:
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФМ СО РАН и частично поддержана грантом РФФИ № 18-48-030020 р_а.
Коды:
Аннотация:
В работе рассмотрена теория акустического резонансного метода измерения низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости жидкостей. Акустический резонансный метод основан на использовании пьезокварцевого резонатора, контактирующего с прослойкой жидкости, накрытой твердой накладкой. Из решения задачи взаимодействия пьезокварц - прослойка жидкости - накладка получено выражение для комплексного сдвига резонансной частоты. Учитывая, что накладка из-за слабой связи, осуществляемой прослойкой жидкости, практически покоится, получены выражения для действительного и мнимого сдвигов резонансной частоты и для компонент комплексного сдвига фазы при отражении сдвиговой волны от границы жидкость - накладка. Из анализа
выражений для комплексного сдвига резонансной частоты вытекают два способа измерения модуля сдвига жидкостей. Первый способ реализуется при малых толщинах жидкой прослойки, когда она намного меньше длины сдвиговой волны. Второй способ основан на измерении предельных значений сдвигов частот при полном затухании сдвиговой волны в толстом слое жидкости. Получены расчетные формулы для определения модуля сдвига. Оба способа измерения экспериментально реализованы в данной работе, которые дали согласующиеся результаты. Экспериментальные кривые зависимости сдвигов частот от обратной толщины жидкой прослойки хорошо согласуются с теоретическими .
выражений для комплексного сдвига резонансной частоты вытекают два способа измерения модуля сдвига жидкостей. Первый способ реализуется при малых толщинах жидкой прослойки, когда она намного меньше длины сдвиговой волны. Второй способ основан на измерении предельных значений сдвигов частот при полном затухании сдвиговой волны в толстом слое жидкости. Получены расчетные формулы для определения модуля сдвига. Оба способа измерения экспериментально реализованы в данной работе, которые дали согласующиеся результаты. Экспериментальные кривые зависимости сдвигов частот от обратной толщины жидкой прослойки хорошо согласуются с теоретическими .
Ключевые слова:
сдвиговая волна; пьезокварц; упругость; фаза; импеданс; частота; тангенс угла механических потерь; резонанс; жидкость.
Список литературы:
Базаров У. Б., Дерягин Б. В., Булгадаев А. В. Исследование сдвиговой уп ругости жидкостей и их граничных слоев динамическим методом // Докл. АН СССР. 1966. Т. 166, № 3. С. 639-643.
Базаров У. Б. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2001. 165 с.
Бадмаев Б. Б., Дембелова Т. С., Дамдинов Б. Б. Вязкоупругие свойства полимерных жидкостей. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. 190 с.
Бадмаев Б. Б., Дамдинов Б. Б., Лайдабон Ч. С. Анализ распространения сдвиговых волн в пропиточных растворах // Вестник Бурятского государственно го университета. Математика, информатика. 2015. № 4. С. 3-7.
Badmaev В. В., Dembelova Т. S., Damdinov В. В. Shear viscoelastic properties ofliquids and their boundary layers // Advances in Colloid and lnterface Science. 2003. V. 104. № 1-3. Р. 299-305.
О возможности измерения сдвиговых механических свойств жидкостей различными резонаторами / Б. Б. Дамдинов [и др.] // Известия высших учебных заведений.Физика. 2006. Т. 49, № 3. Приложение. С. 22-23.
Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Акустический журнал. 2010. Т. 56, № 5. С. 602-605.
Influence of surface wettaЬility on the accuracy of measurement of fluid shear modulus / В. Badmaev [et al.] // Colloids and Surfaces А: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. V. 383. Р. 90-94.
Низкочастотная вязкоупругая релаксация в жидкостях / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57, № 6. С. 34- 39.
10.Сдвиговая упругость и прочность структуры жидкости на примере диэти ленгликоля / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Журнал технической физики. 2017. Т. 87, № 1. С. 18-21.
Базаров У. Б. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2001. 165 с.
Бадмаев Б. Б., Дембелова Т. С., Дамдинов Б. Б. Вязкоупругие свойства полимерных жидкостей. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. 190 с.
Бадмаев Б. Б., Дамдинов Б. Б., Лайдабон Ч. С. Анализ распространения сдвиговых волн в пропиточных растворах // Вестник Бурятского государственно го университета. Математика, информатика. 2015. № 4. С. 3-7.
Badmaev В. В., Dembelova Т. S., Damdinov В. В. Shear viscoelastic properties ofliquids and their boundary layers // Advances in Colloid and lnterface Science. 2003. V. 104. № 1-3. Р. 299-305.
О возможности измерения сдвиговых механических свойств жидкостей различными резонаторами / Б. Б. Дамдинов [и др.] // Известия высших учебных заведений.Физика. 2006. Т. 49, № 3. Приложение. С. 22-23.
Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Акустический журнал. 2010. Т. 56, № 5. С. 602-605.
Influence of surface wettaЬility on the accuracy of measurement of fluid shear modulus / В. Badmaev [et al.] // Colloids and Surfaces А: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. V. 383. Р. 90-94.
Низкочастотная вязкоупругая релаксация в жидкостях / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57, № 6. С. 34- 39.
10.Сдвиговая упругость и прочность структуры жидкости на примере диэти ленгликоля / Б. Б. Бадмаев [и др.] // Журнал технической физики. 2017. Т. 87, № 1. С. 18-21.
Статья.pdf